Hvernig á að sameina heimilisljósolíu og orkugeymslu fyrir bestu stillingar?

Vísindamenn frá Suður-Kóreu stofnuninni um byggingarverkfræði og byggingartækni greindu mismunandi notkunarmáta til að sameina íbúðarrafhlöður með svölum ljósolíueiningum í suður-kóreskum fjölbýlishúsum.

Í fyrirhugaðri uppsetningu er rafhlaðan innifalin í blendingskerfinu, en aðeins til að losa í heimilistæki tengd hleðslulínunni. Hleðslan er knúin áfram af svölum ljósvökvaeiningum eða rafhlöðum og það rafmagn sem eftir er er geymt í geymslukerfinu þegar þörf krefur.

Rannsóknarteymið sagði að þegar rafhlaðan er í kerfisskoðunarástandi eða rafhlaðan (hleðsluástand) er í neyðarástandi, notaðu raforku til að hlaða rafhlöðuna.

Vísindamenn líktu eftir blendingskerfinu í sýningarbyggingu í Gaoyang, Suður-Kóreu, sem innihélt frumgerð 2.016 kílóvattstunda litíum járnfosfat rafhlöðu með 93% skilvirkni. Kerfið felur í sér 1,2kW svalir sólarljósakerfi sem snýr í suður, sem samanstendur af fjórum 300W einingum í röð, með 18% nýtni. Hallahornið er 70 gráður, passa við 260 watta rafmagnsviftu sem táknar tengda álagið.

Vísindamenn reikna út geymslugetu rafgeyma með því að huga að afkastagetu ljóskerfa og heildarrafmagnsnotkun heimila. Fræðimenn segja að grunnstillingar fyrir rekstur rafhlöðuorkugeymslukerfa séu hleðsluspenna 58,4V, hleðsluspenna 41V og hleðsluspenna 44V.

Rannsakandi Ji YoungEum sagði: Þetta kerfi er hægt að nota hvar sem er, ekki bara í Kóreu, vegna lítillar getu þess.

Rannsakendur metu frammistöðu kerfisins í fjórum rekstrarhamum. Þeir rannsökuðu uppsetningu þar sem ljósvakakerfið forgangsraðar því að veita hleðslunni í forgang, aðeins að hlaða rafhlöðuna með ljósaafli, og kerfi sem sér fyrst ljósorku til hleðslunnar, hleður rafhlöðuna með ljósa- og netafli. Auk þess var hugað að hönnun þar sem rafhlöður eru settar í forgang við hleðslu með ljósaaflgjafa, eingöngu með ljósgjafa og kerfi þar sem rafgeymir eru settir í forgang til að hlaða rafhlöður og síðan eru ljósgjafar og netaflgjafar notaðir við hleðslu.

Tilraunin stóð yfir í um þrjá mánuði frá 21. ágúst 2019 til 8. nóvember 2019. Vísindamenn sögðu að til að kanna niðurstöður hleðslu og losunar hafi verið gerðar tilraunir alla daga nema rigningardaga og tækjaskoðunardaga.

Þeir komust að því að í fyrstu stillingunni var um það bil 92% af rafgeymi rafhlöðunnar tæmd og um það bil 91% af álaginu kom til rafhlöðunnar. Þeir tóku einnig eftir því að rafhlöðuspennan náði öllu afhleðsluspennusviðinu 33V, þannig að rafhlaðan var ekki notuð vegna þess að ekki var hægt að viðhalda rafhlöðuspennunni fyrr en í næstu ljóshleðslu.

Þeir sögðu að í seinni hamnum væri ljósafl helst sprautað inn í hleðsluna og ef það er ekkert ljósafl sem eftir er eftir að hleðslan hefur verið veitt er nánast ómögulegt að hlaða rafhlöðuna. Þeir halda því fram að þetta geri það að verkum að það sé nauðsynlegt að koma í veg fyrir rafhlöðuafhleðslu með því að draga úr aðgerðaleysi rafgeyma og notkun raforku.

Þriðja rekstrarhamurinn tryggir fullkomna afhleðslu rafhlöðunnar og rafhlöðuspennunni er ekki viðhaldið fyrr en daginn eftir þegar ljósaflið er hlaðið og síðan sent til hleðslunnar og netsins. Í fjórðu uppsetningunni eru miklar líkur á því að rafhlaðan verði ekki að fullu tæmd vegna hleðslu netaflsins. Þegar rafhlöðuspennan nær fullri afhleðsluvarnarspennu er rafhlaðan hlaðin af rafmagnsnetinu.

Starfshættir rafhlöðugeymslukerfa fyrir íbúðarhúsnæði og svalaljóskerfa hafa verið staðfestar með tilraunum á hverjum rekstrarmáta íbúðarhúsnæðis (orkugeymslukerfi rafhlöðu) á einstökum heimilum íbúða. Niðurstöðurnar sýna að háttur fjögur hentar best meðal fjögurra rekstrarhama (orkugeymslukerfi rafhlöðu). Hins vegar vantar enn einhverja virkni til að beita þessari lausn á ýmis heimili í íbúðum.

Vísindamenn lýstu starfi sínu í nýlegri grein sem birt var í tímaritinu Sustainable Development um rekstrarhætti BESS og svalir ljósvökva í kóreskum fjölbýlishúsum.